[제1장 총론]
탈탄소 사회 실현의 첫 걸음 • 026
• 1차 에너지원의 전기화
• 전기의 국가 간 이동이 가능해진다
• 로열 더치 쉘의 저탄소화 전략보고서
• 쾌적한 주거와 친환경 오피스 공간

수요-공급을 연결하는 에너지 공급망
• 에너지 공급망과 사회 인프라
• 에너지 공급망의 효율성 향상
• 태양광 에너지의 프로슈머전망

새로운 전력 공급 ‘마이크로그리드’
• 마이크로그리드의 상용화
• 미국 블랙아웃의 교훈
• 수소에너지 기반의 마이크로그리드

전력의 수소화 전환 - Power to Gas (P2G)
• P2G 기술을 선도하는 독일
• 1차 에너지와 2차 에너지의 역전
• 일본의 수소에너지 저장 기술
• 한국의 기술력은?

에너지 공급망의 회복탄력성
• 회복탄력성 - 공급망의 필수 요소
• 분산형 에너지 보급과 수요의 관계성
• 안정적인 전력 공급의 중요성

[제2장 생산과 인프라]
수소사회 구현을 위한 인프라
• ‘나무를 보고 숲을 보지 못하기 쉽다’
• 수소사회는 장기적 비전
• 가정용 연료전지의 기술개발
• 수소연료전지 자동차
• 우리나라 수소충전소의 보급 현황

수소에너지의 가치
• 수소경제의 개화 - 확산 단계
• 수소에너지에 대한 의문과 답변
• 암모니아가 수소에너지의 운반체
• 암모니아 - 수소 화합물을 연료로 사용
• ‘그린암모니아’의 경제성

셰일가스로 수소 대량 생산
• 셰일가스는 무엇인가
• 수압파쇄 및 수평굴착 기술
• 셰일가스 매장지와 매장 추정량
• 에너지 대기업들의 ‘골드러시’
• 셰일혁명이 가져올 에너지 변화
• 셰일혁명으로 인한 국제질서 변동

셰일가스의 수소 분리 공정
• 수증기 개질
• 부분산화 개질과 자기열 개질
• 플라즈마 개질
• 다양한 수소 분리 공정
•고순도 수소 정제 공정

천연가스를 기초로 하는 수소 생산과 공급
• 자동차용 연료가 수소경제 선도한다
• 21세기 수소 제조는 합금으로 결정
• 온사이트형(현지 생산) 수소 제조
• 일본의 온사이트형 수소충전소
• 새로운 수소 제조 기술

석탄으로 수소 대량 생산
• 석탄에 대한 인식 전환 필요
• 석탄가스화에 의한 수소제조
• HyPr-RING법에 의한 수소생산 기술
• 수소 원료로서 석탄의 잠재력

석유 정제에 의한 수소 생산
• 석유화학 플랜트의 수소제조
• 국내 에너지 메이커들의 대변신

[제3장 CCUS와 수소생산]
CCUS 기술은 탄소중립의 ‘게임체인저’
• CCUS 기술의 의미와 배경
• 글로벌 CCUS 프로젝트 현황
• CCUS 기술력의 현주소와 한계
• 미국의 선도적인 CCUS 기술
• CCU와 CCS 경제성 및 공공성

PSA 공법에 의한 초고순도 수소
• PSA 정제의 원리
• 국내 고순도 수소 생산 현황
• PSA 공정과 신공법 비교

열화학적 저온 수소생산
• 열화학적 물분해의 원리
• M-Redox 사이클의 가능성
• 독일의 청록수소 그린수소 투자

광합성 미생물 수소생산
• 혐기 발효는 무엇인가
• 해양 미생물 ‘NA₁’의 등장
• 바이오매스(Biomass)

태양광 물 분해에 의한 수소생산
• 광전기화학의 발달
• 좋은 광전극이 필요
• 광촉매 개발의 세계적 동향
• 솔라 반응 시스템의 개발

[제4장 암모니아 경제의 개막]
수소경제의 ‘징검다리’ 암모니아의 등장
• 암모니아 연소 메커니즘
• 발전용 가스터빈 연료
• 석탄화력 발전과 암모니아 혼소 기술
• 천연가스/암모니아의 혼소 실험

암모니아의 생산과 활용
• 암모니아가 재등장한 배경
• 암모니아의 전기화학적 생산
• 암모니아 엔진 개발
• 암모니아 추진 선박의 상용화

무탄소 암모니아 공급 프로세스
• 무탄소 암모니아의 제조 현황
• ‘그린암모니아’ 생산의 다양한 가능성
• 암모니아 제조의 신기술 개발
• 수송과 저장에 필요한 기술
• 암모니아 이용 기술의 현황
• 무탄소 암모니아의 제조 비용

수소에너지의 새로운 운반체 암모니아
• 액화수소의 운반체 역할
• 액화수소 기술의 혁신 자기냉동법
• 메틸시클로헥산(MCH)
• 초고순도 액화수소와 메틸시클로헥산
• 수소운반체 암모니아의 장단점

수소에너지 운반체 공급망
• 공급망 구축의 요건
• 공급망 구축 기술의 성숙도
• 수소 에너지 도입 비용
• 수소 운반체 무탄소 암모니아
• 국제에너지기구 IEA 보고서

무탄소 암모니아 생태계 구축
• 그린암모니아 컨소시엄’(GAC)
• GAC 로드맵이 국제 표준
• 글로벌 기업들의 암모니아 생산 동향
• 블루 암모니아의 개발

[제5장 수소경제, 수소사회]
수소경제 생태계 구축을 위한 과제
• ‘무탄소 암모니아’ 시장의 특징
• ‘무탄소 암모니아’의 경쟁력
• 한국의 수소 생산 단가
• ‘무탄소 암모니아’ 생태계 구축
• 전략적 이노베이션 창조프로그램(SIP)
• 수소사회를 지향하는 인류의 노력

압축수소 용기의 기술적 과제
• 수소의 저장방식
• 화학적 저장방식
• 액체수소 저장 방식에 대하여

일본 수소 생태계 구축의 전망
• 2017년 수립한 수소에너지 전략
• 대량공급 인프라의 구축
• 2030년 수소충전소 5000개 건설
• 일본의 축압용기 개발 현황
• 국내 축압용기 개발 현황
• 강철제 고압 축압용기의 개발

수소흡장합금을 이용한 수소 저장
• 수소흡장합금의 효용성
• 합금 실용화에 대한 연구 개발
• 연료전지 스쿠터
• 수소흡장합금의 단점

수소연료전지 시대가 열린다
• 고체 원형 연료전지
• 분말 형태의 수소화칼슘 개발
• 고체 수소연료전지의 미래
• 고분자 전해질 연료전지 (PEMFC)
• 고체산화물 연료전지 (SOFC)

자동차용 수소연료전지의 미래
• 주행거리와 충전시간
• 수소연료전지 vs 리튬이온 배터리 에너지 밀도 비교
• 수소차의 기술적 난제

수소차와 배터리 전기차의 효율
• FCEV와 BEV 가운데 어느 쪽이 우세할까
• FCEV와 BEV의 에너지 효율
• 세계 자동차 메이커들 수소차에 올인

가정용 연료전지의 개발 전망
• 가정용 연료전지 개발의 시초
• 연료처리장치 및 촉매의 개발

수소엔진의 가능성과 한계
• 수소엔진의 개념
• 유럽시장의 수소엔진 개발

수소발전소 기술의 가능성
• 수소발전이 중요한 이유
• 수소발전소의 가동
• 원전 이용한 ‘그린수소’ 생산
• 소형 모듈 원전 SMR의 장점과 단점
• 수소생산에 특화된 SMR
• 토륨 원자로에 대한 기술적 분석

수소사회를 향한 인프라 확충
• 국내 수소충전소 현황
• 원천 기술 확보의 중요성

수소경제와 탈원전 정책의 조화
• 신·재생에너지의 저조한 생산성
• 2030년 글로벌 원전 능력
• 수소 2050년 3000조 시장